基于PLC的中小型水電站閘門監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計研究
發(fā)布時間:2022-12-06 18:44
隨著計算機監(jiān)控系統(tǒng)在水電站的大力推廣使用,對閘門監(jiān)控和管理的自動化水平提出了新的要求,實現(xiàn)閘門智能化監(jiān)控勢在必行。水電站閘門監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計,不但能提高閘門控制的靈活性、快速性,而且可以加強水電站運行的可靠性和安全性,為提高水電站的自動化水平和實現(xiàn)電站無人值守或少人值班提供理論依據(jù)和技術(shù)手段。 論文根據(jù)當(dāng)前中小型水電站閘門監(jiān)控系統(tǒng)的要求,提出了分層分布式閘門控制方式。系統(tǒng)分兩個控制層,分別是監(jiān)控中心工作站和現(xiàn)場控制單元LCU。監(jiān)控中心工作站的PC機通過工業(yè)以太網(wǎng)與各LCU通訊。同樣,現(xiàn)場檢測設(shè)備(水位傳感器、閘門開度儀)采集到的數(shù)據(jù)信息通過現(xiàn)場總線傳送到PLC,PLC把這些數(shù)據(jù)信息處理后通過工業(yè)以太網(wǎng)輸送給上位機,上位機以生動直觀的數(shù)字、圖形、文字、表格等形式實時顯示閘門的運行工況。同時操作人員根據(jù)給定的權(quán)限設(shè)置,通過人機交互界面發(fā)送閘門控制操作命令,LCU接受命令并執(zhí)行相應(yīng)的動作。 PLC作為水電站閘門監(jiān)控系統(tǒng)的核心,具有顯著的優(yōu)勢。PLC是為工業(yè)控制而設(shè)計的計算機,輸入/輸出(I/O)接口電路均采用光電隔離裝置,使工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備的外圍電路與PLC的內(nèi)部電路之間實現(xiàn)電氣上的隔...
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 中小型水電站的發(fā)展
1.1.1 中國水電事業(yè)的發(fā)展
1.1.2 西部大開發(fā)中中小型水電站的發(fā)展
1.1.3 國外中小型水電站的發(fā)展和中國中小型水電站在國際上的地位
1.2 自動化技術(shù)在水電站中的應(yīng)用
1.2.1 水電站自動化的發(fā)展歷程
1.2.2 目前水電站控制系統(tǒng)中采用的新技術(shù)和新理念
1.3 我國中小型水電站自動化的發(fā)展
1.4 論文選題的目的和意義
1.5 論文的主要工作及技術(shù)路線
1.5.1 論文主要工作
1.5.2 論文技術(shù)路線
第二章 閘門監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能
2.1 閘門監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成
2.2 微型計算機的選擇
2.3 閘門監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備的功能
2.3.1 閘門控制功能
2.3.2 閘門運行狀態(tài)信號的采集和處理
2.3.3 閘門監(jiān)控系統(tǒng)的計算判斷功能
2.3.4 閘門監(jiān)控系統(tǒng)的保護(hù)功能
2.3.5 人機聯(lián)系功能
2.3.6 通信功能
2.3.7 自診斷功能
第三章 閘門監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計
3.1 現(xiàn)場控制單元的硬件設(shè)計
3.1.1 水位傳感器的選擇
3.1.2 閘門開度儀的選擇
3.1.3 PLC 的性能及選取
3.2 監(jiān)控中心站的硬件設(shè)計
第四章 閘門監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計
4.1 編程軟件的功能及選用
4.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計原則
4.3 主程序設(shè)計
第五章 模糊控制在閘門監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
5.1 模糊控制應(yīng)用于閘門水位控制的原因
5.2 模糊控制的基本原理
5.2.1 模糊控制的基本思想
5.2.2 模糊控制系統(tǒng)的組成
5.2.3 模糊控制器的工作原理
5.3 閘門控制系統(tǒng)水位模糊控制器的設(shè)計
5.4 基于PLC 的水位模糊控制器的設(shè)計
5.4.1 輸入量模糊量化的程序設(shè)計
5.4.2 模糊控制表查詢的程序設(shè)計
第六章 閘門監(jiān)控系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
6.1 以太網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用結(jié)構(gòu)分析
6.2 上位機與PLC 的通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
第七章 閘門監(jiān)控系統(tǒng)的抗干擾措施
7.1 干擾源
7.2 干擾的危害
7.3 干擾的耦合方式及抑制措施
7.4 硬件抗干擾技術(shù)
7.4.1 接地抗干擾措施
7.4.2 電源抗干擾措施
7.4.3 防雷措施
7.5 軟件抗干擾技術(shù)
第八章 結(jié)論與展望
8.1 結(jié)論
8.2 研究工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水電廠“無人值班(少人值守)”的運行管理[J]. 秦茂國. 四川水力發(fā)電. 2008(S3)
[2]探索無人值班(少人值守)向集控運行轉(zhuǎn)變的管理模式[J]. 葉永奎,麻國. 水電自動化與大壩監(jiān)測. 2008(02)
[3]模糊控制在閘門控制中的應(yīng)用[J]. 馬勇,杜崗. 工礦自動化. 2008(01)
[4]PLC與組態(tài)軟件在閘門監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 牛廣文,邊玉國. 低壓電器. 2007(13)
[5]淺析現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)[J]. 胡海軍,張衍林,盛凱,陸尚平. 中國水運(學(xué)術(shù)版). 2007(02)
[6]PLC控制系統(tǒng)可靠性的研究[J]. 趙毅,李曉暉. 煤礦機械. 2006(04)
[7]計算機及可編程序控制器技術(shù)在閘門群控中的應(yīng)用[J]. 沙治銀. 上海水務(wù). 2006(01)
[8]計算機及可編程序控制器技術(shù)在閘門群控中的應(yīng)用[J]. 沙治銀. 上海水務(wù). 2006 (01)
[9]探索中小型水電站“無人值班、少人值守”運行模式[J]. 郭際康,付方明,周國勝,費軍. 湖北水力發(fā)電. 2006(01)
[10]中國水電工程機電技術(shù)的發(fā)展概況[J]. 李定中. 水力發(fā)電. 2006(01)
碩士論文
[1]水閘監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用研究[D]. 呂念.武漢理工大學(xué) 2008
[2]基于GSM的水位測量與水量控制系統(tǒng)研究[D]. 馮磊.蘭州理工大學(xué) 2007
[3]水工閘門自動化監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用研究[D]. 邊黨偉.蘭州理工大學(xué) 2007
[4]引水式小型水電站閘門自動監(jiān)控系統(tǒng)的研究[D]. 傅巍.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
[5]閘門流量智能控制系統(tǒng)研究[D]. 梅曉莉.武漢理工大學(xué) 2007
[6]閘門監(jiān)控系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D]. 王世民.河海大學(xué) 2006
[7]水電站綜合自動化改造的研究[D]. 陳精.浙江大學(xué) 2006
[8]基于現(xiàn)場總線的水電站壩區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)[D]. 蔡玉寶.武漢理工大學(xué) 2005
[9]直接數(shù)字控制器在閘門控制中的應(yīng)用[D]. 朱建紅.河海大學(xué) 2005
[10]單片機在中、小水電站閘門監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[D]. 彭兵.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2004
本文編號:3711439
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 中小型水電站的發(fā)展
1.1.1 中國水電事業(yè)的發(fā)展
1.1.2 西部大開發(fā)中中小型水電站的發(fā)展
1.1.3 國外中小型水電站的發(fā)展和中國中小型水電站在國際上的地位
1.2 自動化技術(shù)在水電站中的應(yīng)用
1.2.1 水電站自動化的發(fā)展歷程
1.2.2 目前水電站控制系統(tǒng)中采用的新技術(shù)和新理念
1.3 我國中小型水電站自動化的發(fā)展
1.4 論文選題的目的和意義
1.5 論文的主要工作及技術(shù)路線
1.5.1 論文主要工作
1.5.2 論文技術(shù)路線
第二章 閘門監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能
2.1 閘門監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成
2.2 微型計算機的選擇
2.3 閘門監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備的功能
2.3.1 閘門控制功能
2.3.2 閘門運行狀態(tài)信號的采集和處理
2.3.3 閘門監(jiān)控系統(tǒng)的計算判斷功能
2.3.4 閘門監(jiān)控系統(tǒng)的保護(hù)功能
2.3.5 人機聯(lián)系功能
2.3.6 通信功能
2.3.7 自診斷功能
第三章 閘門監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計
3.1 現(xiàn)場控制單元的硬件設(shè)計
3.1.1 水位傳感器的選擇
3.1.2 閘門開度儀的選擇
3.1.3 PLC 的性能及選取
3.2 監(jiān)控中心站的硬件設(shè)計
第四章 閘門監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計
4.1 編程軟件的功能及選用
4.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計原則
4.3 主程序設(shè)計
第五章 模糊控制在閘門監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
5.1 模糊控制應(yīng)用于閘門水位控制的原因
5.2 模糊控制的基本原理
5.2.1 模糊控制的基本思想
5.2.2 模糊控制系統(tǒng)的組成
5.2.3 模糊控制器的工作原理
5.3 閘門控制系統(tǒng)水位模糊控制器的設(shè)計
5.4 基于PLC 的水位模糊控制器的設(shè)計
5.4.1 輸入量模糊量化的程序設(shè)計
5.4.2 模糊控制表查詢的程序設(shè)計
第六章 閘門監(jiān)控系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
6.1 以太網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用結(jié)構(gòu)分析
6.2 上位機與PLC 的通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
第七章 閘門監(jiān)控系統(tǒng)的抗干擾措施
7.1 干擾源
7.2 干擾的危害
7.3 干擾的耦合方式及抑制措施
7.4 硬件抗干擾技術(shù)
7.4.1 接地抗干擾措施
7.4.2 電源抗干擾措施
7.4.3 防雷措施
7.5 軟件抗干擾技術(shù)
第八章 結(jié)論與展望
8.1 結(jié)論
8.2 研究工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水電廠“無人值班(少人值守)”的運行管理[J]. 秦茂國. 四川水力發(fā)電. 2008(S3)
[2]探索無人值班(少人值守)向集控運行轉(zhuǎn)變的管理模式[J]. 葉永奎,麻國. 水電自動化與大壩監(jiān)測. 2008(02)
[3]模糊控制在閘門控制中的應(yīng)用[J]. 馬勇,杜崗. 工礦自動化. 2008(01)
[4]PLC與組態(tài)軟件在閘門監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 牛廣文,邊玉國. 低壓電器. 2007(13)
[5]淺析現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)[J]. 胡海軍,張衍林,盛凱,陸尚平. 中國水運(學(xué)術(shù)版). 2007(02)
[6]PLC控制系統(tǒng)可靠性的研究[J]. 趙毅,李曉暉. 煤礦機械. 2006(04)
[7]計算機及可編程序控制器技術(shù)在閘門群控中的應(yīng)用[J]. 沙治銀. 上海水務(wù). 2006(01)
[8]計算機及可編程序控制器技術(shù)在閘門群控中的應(yīng)用[J]. 沙治銀. 上海水務(wù). 2006 (01)
[9]探索中小型水電站“無人值班、少人值守”運行模式[J]. 郭際康,付方明,周國勝,費軍. 湖北水力發(fā)電. 2006(01)
[10]中國水電工程機電技術(shù)的發(fā)展概況[J]. 李定中. 水力發(fā)電. 2006(01)
碩士論文
[1]水閘監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用研究[D]. 呂念.武漢理工大學(xué) 2008
[2]基于GSM的水位測量與水量控制系統(tǒng)研究[D]. 馮磊.蘭州理工大學(xué) 2007
[3]水工閘門自動化監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用研究[D]. 邊黨偉.蘭州理工大學(xué) 2007
[4]引水式小型水電站閘門自動監(jiān)控系統(tǒng)的研究[D]. 傅巍.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
[5]閘門流量智能控制系統(tǒng)研究[D]. 梅曉莉.武漢理工大學(xué) 2007
[6]閘門監(jiān)控系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D]. 王世民.河海大學(xué) 2006
[7]水電站綜合自動化改造的研究[D]. 陳精.浙江大學(xué) 2006
[8]基于現(xiàn)場總線的水電站壩區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)[D]. 蔡玉寶.武漢理工大學(xué) 2005
[9]直接數(shù)字控制器在閘門控制中的應(yīng)用[D]. 朱建紅.河海大學(xué) 2005
[10]單片機在中、小水電站閘門監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[D]. 彭兵.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2004
本文編號:3711439
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